новая папка / Исследование управляемости транспортного

“Young Scientist” . #4 (51) . April 2013

Technical Sciences

45

при 160–180°С силикагеля КСК фр. (0,25–0,5 мм), залил

увеличения сорбционной емкости отработан по специ-

масло (100 мл.) и после полного насыщения сорбента, от-

альной методике (активирован соляной кислотой). Его

крыли кран и собрали вытекающее самотеком масло

динамическая емкость по нефтяному маслу составила

(контроль по показателю преломления) до чистого тур-

2,67% масс.

бинного масла. Его оказалось 12,5 мл оставшееся масло

На укрупненной лабораторной установке определены

по качествам соответствовало отработанному маслу. Ре-

оптимальные условия очистки отработанного турбинного

зультаты очистки приведены в таблице 2.

масла и проведена его очистка. Получено 12,5 % очищен-

Выбран оптимальный сорбент для очистки отработан-

ного масла. Сделан сопоставительный анализ очищенного

ного турбинного масла – силикагель КСК, который для

турбинного масла с исходным маслом.

пределение содержания хлористых солей в нефтях

Наименьшая глубина обессоливания достигается с деэ-

ОУзбекистана показывает, что в нефтях остается не-

мульгатором Дисолван.

которое количество эмульгированной солёной воды, ко-

Требуемая глубина обессоливания от хлоридов для

торое не поддается отделению обычно используемыми

нефтей Кокдумалакская и Шурчинская достигается при

приёмами. В связи с этим нами было исследовано влияние

весьма высоких концентрациях – от 50 ррm и выше (около

различных деэмульгаторов при действии магнитного поля

0,5 мг/дм3 и менее) в случае применения деэмульгаторов

на глубину обессоливания Узбекистанских нефтей.

К-1 и К-4. В то же время из рис. 1–3 следует, что уве-

Известно, что при выборе деэмульгатора необходимо

личение концентрации деэмульгатора свыше 25 ppm не-

учитывать тип нефти (смолистая, парафинистая), содер-

значительно улучшает процесс обессоливания. Поэтому

жание в ней воды, механических примесей, интенсивность

при дальнейших исследованиях влияния магнитной обра-

перемешивания, температуру, растворимость деэмуль-

ботки деэмульгаторов и нефти на процесс обессоливания

гатора в воде или углеводородах, стоимость препарата и

нами выбрана Жаркакская нефть (самая «трудная») и де-

т.д. [1]. Реагент, подобранный для данной эмульсии, эф-

эмульгатор К-4 (самый эффективный). При магнитной

фективен только для нее и без предварительного исследо-

обработке углеводородных эмульсий в ряде случаев улуч-

вания не может быть рекомендован для других эмульсий.

шается их расслоение. Скорость расслоения эмульсии и

Для исследования эффективности обезвоживания Узбе-

степень их обезвоживания зависит от ряда параметров,

кистанских нефтей нами были выбраны неионогенные не-

среди которых наибольшее влияние оказывает магнитная

фтерастворимые деэмульгаторы: № 1 – Дисолван 4411

индукция и скорость потока.

(далее дисолван), № 2 – К – 1, № 3 – К – 4.

Метод магнитной обработки эмульсий можно соче-

Эффективность выбранных образцов в разрушении не-

тать с термическим и химическими методами. При ком-

фтяных эмульсий Узбекистанских нефтей демонстрируют

бинировании магнитной обработки с химическим ме-

данные табл. 1 и рис. 1–3. Анализ табл. 1 и рис. 1–3 по-

тодом, магнитной обработке может быть подвергнута как

казывает, что для всех рассмотренных образцов деэмуль-

смесь исходной эмульсии с раствором деэмульгатора, так

гаторов с ростом концентрации отмечается улучшение

и раствор деэмульгатора с последующим его смешением с

процесса обессоливания. Из исследованных деэмульга-

эмульсией [3]. На проточной установке магнитной обра-

торов наибольшую активность проявляет К-4, затем К-1.

ботки нефти изучали влияние магнитной обработки рас-

“Young Scientist” . #4 (51) . April 2013

Technical Sciences

47

Таблица 1

Сырая нефть гроз-

Содержание хлористых солей в

Глубина обессоливания,%

Концентрация деэ-

нефти, мг/дм3

ненских месторо-

мульгатора Q, ррm

Деэмульгатор

Деэмульгатор

ждений

№1

№2

№3

№1

№2

№3

Кокдумалакская

0

18,9

0

5

9,4

4,9

3,4

50

74

87

25

8,7

4,0

1,3

54

79

93

50

8,3

3,3

0,6

56

82

97

100

8,0

3,0

0,2

57

84

99

Шурчинская

0

25,6

0

5

12,5

6,5

2,8

51

75

88

25

11,5

4,9

1,3

55

81

95

50

11,0

4,3

0,5

57

83

98

100

10,9

4,1

0,3

57

84

99

Жаркакская

0

28,2

0

5

14,1

7,6

3,9

50

73

86

25

13,3

6,4

2,6

53

77

91

50

12,7

5,4

1,4

55

81

95

100

12,3

4,9

0,8

56

82

97

Условия обработки раствора деэмульгатора

Содержание хлори-

Глубина обессоли-

Индукция обессоли-

Концентрация деэ-

Скорость потока

стых солей в нефти,

вания,%

вания, В, Тл

мульгатора Q, ррm

V, м/с

мг/дм3

исходная

28,2

-

0

5

0

3,9

86

0

25

0

2,6

91

0,08

5

0,2

2,0

92

0,15

5

0,2

1,8

94

0,08

25

0,2

1,3

95

0,15

25

0,2

1,1

96

0,08

5

1,2

2,5

90

0,15

5

1,2

2,0

93

0,08

25

1,2

2,3

92

0,15

25

1,2

1,9

92

Содержание хлористых солей в нефти, мг/дм3

Глубина обессоливания,%

Сырая нефть

Исх.

Концентрация деэмульгатора, ppm

Концентрация деэмульгатора, ppm

0

5

25

50

0

5

25

50

Кокдумалакская

18,9

14,2

5,0

3,4

-

25

73

82

-

Шурчинская

25,6

-

5,1

3,6

-

-

80

86

-

Жаркакская

28,2

17,1

5,3

1,9

1,6

39

81

93

94

твора деэмульгатора на эффективность обессоливания

Данные влияния магнитной обработки раствора де-

Жаркакская нефти.

эмульгатора на глубину обессоливания Муллахалская

Данные условий обработки раствора деэмульгатора для

нефти в сравнении с Кокдумалакской и Жаркакской не-

обессоливания Жаркакская нефти приведены в табл. 2.

фтями приведены в табл. 3.

48

Технические науки

«Молодой учёный» . № 4 (51) . Апрель, 2013 г.

Из табл. 3 видно, что для исследуемых нефтей наи-

бавление деэмульгатора увеличивает глубину разделения

большая глубина обессоливания достигается для Жар-

эмульсии. Увеличение скорости потока через активную зону

какской нефти при всех концентрациях вводимого в нефть

в изученном интервале снижает эффективность разделения

деэмульгатора.

эмульсии. Аналогичный, но менее выраженный эффект на

Анализ факторов магнитной обработки нефти пока-

обессоливание парафинистой нефти оказывает магнитная

зывает, что увеличение индукции магнитного поля и до-

обработка раствора деэмульгатора, вводимого в нефть.

итание является одним из важнейших факторов, опо-

Это определяет необходимость обновления лабора-

Псредующих связь человека с внешней средой и опре-

торной базы средств измерений, введение и освоение

деляющих состояние здоровья населения. Рациональное

новых более чувствительных методов исследования, вве-

питание создает условия для нормального физического и

дения стандартов на методы исследований, гармонизиро-

умственного развития организма, поддерживает высокую

ванных с международными стандартами [18].

работоспособность, оказывает существенное влияние на

По данным Управления Роспотребнадзора по Челя-

возможность организма противостоять воздействию не-

бинской области продолжает оставаться острой проблема

благоприятных факторов окружающей среды физической,

безопасности питания. По данным лабораторных исследо-

химической и биологической природы. В то же время пища

ваний пищевых продуктов, удельный вес проб, не отвеча-

может быть источником и носителем большого числа по-

ющих гигиеническим нормативам по микробиологическим

тенциально опасных для здоровья человека химических и

показателям, в 2012 г. составил 3,9 % (в 2011г – 4,7 %, в

биологических веществ [1].

2010 г – 5,6 %).

На кафедре прикладной биотехнологии Южно-Ураль-

Удельный вес пищевых продуктов, не соответству-

ского государственного университета уделяется значи-

ющих нормативам по санитарно-химическим показа-

тельное внимание разработке новых продуктов питания

телям, в 2012 г. составил 1,02 % (в 2011 г – 0,9 %, в

животного происхождения (функционального и специа-

2010 г. – 3,5 %).

лизированного назначения) и изучению отношения потре-

Сведения о количестве проведенных в 2010–2012гг. са-

бителей к ним [2, 3, 4, 5, 6, 7, 8].

нитарно-гигиенических исследований по г. Магнитогорску,

При моделировании инновационных биопродуктов [9,

г. Челябинску, Челябинской области, Российской Феде-

10, 11, 12, 13, 14, 15] научные сотрудники кафедры уде-

рации и их информативности представлены в таблице 1.

ляют особое внимание прогнозированию показателей ка-

Среднее число

исследований по г. Магнитогорску

чества и безопасности при достаточно длительных сроках

в одном образце увеличилось (с 3,21 в 2010 г. до 4,39 в

хранения пищевых продуктов [16, 17].

2012 г.), что превышает уровень г. Челябинску (2,76) и

Оценка продовольственного сырья и пищевых про-

показатель по Челябинской области в целом (3,21).

дуктов на показатели безопасности является обяза-

Наблюдается

тенденция снижения количества

тельным критериальным значением. [1].

образцов по СГЛ Магнитогорска за представленный пе-

“Young Scientist” . #4 (51) . April 2013

Technical Sciences

49

Территория

Год

Кол-во образцов

Кол-во исследо-

Число исследований

(абс.)

ваний (абс.)

в 1-м образце

2010 г.

14653

47127

3,21

г. Магнитогорск

2011 г.

13182

46634

3,53

2012 г.

11959

52609

4,39

2010 г.

41603

132372

3,18

г. Челябинск

2011 г.

47721

148454

3,11

2012 г.

44118

121671

2,76

2010 г.

104638

357641

3,41

Челябинская область

2011 г.

112415

362185

3,22

2012 г.

106536

341900

3,21

РФ

2010 г.

4700000

12520000

2,66

Наименование объектов

Удельный вес образцов, %

2010 г.

2011 г.

2012 г.

Атмосферный воздух

24,67

42,3

34,1

Вода

19,29

16,1

20,4

Почва

1,06

1,4

1,4

Продовольственное сырье и продукты пищевые

23,98

18,3

21,5

Воздух рабочей зоны

23,31

14,9

15,3

Воздух закрытых помещений

0,98

0,6

0,6

Прочие (БАД; питьевая вода, расфасованная в емкости; товары и

6,71

6,4

6,7

продукция непродовольственного назначения)

Таблица 3. Удельный вес и структура проведенных исследований

Наименование объектов

Удельный вес образцов, %

2010 г.

2011 г.

2012 г.

Атмосферный воздух

7,95

13,5

11,6

Вода

47,47

45,0

50,9

Почва

2,93

4,7

3,9

Продовольственное сырье и продукты пищевые

29,62

27,7

23,8

Воздух рабочей зоны

7,89

5,4

5,4

Воздух закрытых помещений

0,32

0,2

0,2

Прочие (БАД; питьевая вода, расфасованная в емкости; товары и

3,82

3,5

4,2

продукция непродовольственного назначения)

риод и увеличение количества исследований в пробах [1,

бочей зоны. Доля остальных проб, как и в прошлые годы,

19, 23].

незначительна.

Структура анализируемых объектов и проведенных ис-

В структуре исследований по Челябинской области на-

следований по Челябинской области сведена в таблицу 2

ибольший объем занимают исследования проб воды, про-

и 3.

довольственного сырья и пищевых продуктов, атмосфер-

Среди образцов наибольший удельный вес в 2012 г.

ного воздуха и воздуха рабочей зоны [1, 19].

по-прежнему занимают: атмосферный воздух, вода, про-

Развитие аналитической химии, совершенствование

довольственное сырье и продукты пищевые, воздух ра-

оборудования приводит к появлению новых средств из-

“Young Scientist” . #4 (51) . April 2013

Technical Sciences

51

12,9

Атомно-абсорбционный

19,8

32,4

10,1

Фотометрический

Атомно-абсорбционный

Хроматографический

Электрохимический

16,8

Прочие

20,9

Структура физико-химических исследований сани-

Сегодняшний день аналитической химии характери-

тарно-гигиенической лаборатории г. Магнитогорска за

зуется многими изменениями: расширяется арсенал ме-

2010–2012 гг. представлены на рисунках 1, 2 и 3.

тодов анализа; осуществляется автоматизация и мате-

Из используемых физико-химических методов приори-

матизация анализа; создаются и внедряются приемы и

тетным, по-прежнему, является фотометрический метод,

средства локального, неразрушающего, дистанционного,

вторую-третью позиции традиционно делят атомно-аб-

непрерывного анализа; появляются новые возможности

сорбционный и хроматографический методы. Возросла

для повышения чувствительности, точности и экспрес-

доля других физико-химических методов (с 5,0 % в 2010 г.

сности анализа; расширяется круг анализируемых объ-

до 19,8 % в 2012 г. за счет применения флюориметриче-

ектов; широко используются компьютеры, значительно

ского метода и капиллярного электрофореза) [1, 19].

поднялась роль аналитического контроля.

Литература:

52

Технические науки

«Молодой учёный» . № 4 (51) . Апрель, 2013 г.

54

Технические науки

«Молодой учёный» . № 4 (51) . Апрель, 2013 г.

масла, шрота, шелухи и протеиновой муки. Масло полу-

пробных выпечек изделий из смеси муки пшеничной пер-

чали прямой экстракцией.

вого сорта с пониженными хлебопекарными свойствами.

полевой высокопротеиновой пищевой муки из хлопкового

сокопротеиновой в количестве 1, 3, 5 и 7 % к рецептур-

шрота с массовой долей протеина до 60 %.

ному количеству муки. Контрольными служили образцы

В составе шрота содержатся моносахара, которые хо-

без добавления исследуемой муки. Наилучшие резуль-

рошо усваиваются дрожжами класса Saccharomyces.

таты были получены при замене 7 % пшеничной муки про-

Следует учесть, что экзоферменты Saccharomyces, раз-

теиновой.

рушая молекулы госсипола, образуют 6-ти атомные ге-

Для развития высокопродуктивного животноводства

тероциклические углеводороды. Такие химические соеди-

необходимо увеличение производства концентрированных

нения могут служить питательной средой для бродильных

кормов, доля которых непрерывно будет возрастать в

микроорганизмов, в том числе и дрожжей.

общем балансе кормов.Хлопковый шрот, содержащий

Для эксперимента использовали чистые культуры

42–44 % протеина, в состав которого входят все заме-

дрожжей Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces vini

нимые и незаменимые аминокислоты, комплекс вита-

(штамм Рк-6), Saccharomyces oviformys (штамм БХ-1) и

минов и ряд других физиологически активных веществ,

Saccharomyces cereviziae ЛБД штамм 11.

играет значительную роль в организмеме сбалансирован-

Было необходимо установить оптимальное соотно-

ного по протеину питания животных. В связи с увеличе-

шение воды и шрота, т.е. гидромодуль, при котором будет

нием посевов хлопка в Республики Узбекистан выработка

доминировать процесс брожения. Соотношение шрота с

шрота также соответственно увеличится. Однако каче-

водой составляло Г 1:4; Г 1:5; Г 1:6 и Г 1:7, а темпера-

ство белков хлопкового шрота может быть различным в

тура брожения 26°С. Активность брожения определяли по

зависимости от условий его обработки.

интенсивности выделения диоксида углерода. Бродящую

В семенах хлопка и продуктах ее переработки, на-

массу перемешивали, отбирали пробы из жидкой фазы и

пример шротах, не подвергавшихся достаточной пере-

на камере Горяева подсчитывали количество клеток. Оп-

работки, содержатся специфический пигмент госсипол,

тимальный результат получен в варианте с гидромодулем

присутствие которых в значительной степени снижает пи-

1:6. При гидромодуле 1:6 выделение углекислого газа

тательную ценность белка семян хлопка.

было максимально, массовая доля несброженных моно-

Поэтому проводимая переработки должна отличаться

сахаров в среде была минимальной, брожение протекало

высокой избирательностью и направленностью действия

достаточно интенсивно. При таком гидромодуле дрож-

и должна оцениваться только определением питательной

жевые клетки сорбируются на поверхности твердых ча-

ценности тестированных шротов в зоотехнических опытах,

стей шрота (в клетчатке, целлюлозе и гемицеллюлозе.), в

поставленных с учетом современных достижений в об-

результате существенно уменьшается их массовая доля в

ласти кормления животных. Использование комплексной

среде.

оценки питательности корма, позволит решить эту задачу.

вается максимальное количество биомассы (в 1 см3 их

рованных шротов необходима разработка методов опера-

количество достигает 140 млн. клеток). По окончании

тивного контроля, основанных на определении ряда физи-

процесса брожения шрот отделяли от жидкой фазы и вы-

ческих и химических показателей, определенные значения

сушивали в сушильном шкафе при температуре 45–50°С.

которых были бы увязаны с питательной ценностью. По-

В высушенном шроте определяли массовую долю госси-

скольку питательная ценность не может быть увязана с

пола. Установлено снижение его содержания до следов,

каким-то одним показателем, вытекает необходимость

при этом массовая доля протеина составлена 59,7 %.

разработки комплексной оценки.

Таким образом за счет клеток микроорганизмов содер-

Таким образом, вторичные пищевые ресурсы сель-

жание протеина увеличилось на 8,7 %. Для установ-

ского могут служить сырьем для получения пектина, ра-

ления степени влияния высокопротеиновой муки на свой-

стительного масла, танина, протеиновой муки и кормовых

ства теста и качество хлеба провели серию лабораторных

смесей для животных.

Литература: